Nová generácia betónu môže byť vyrobená z „uvedomelých materiálov“: Ich vlastnosti sú naozaj skvelé
Vedci z University of Pittsburgh navrhli nový druh betónu, ktorý je ľahký, pevný a jeho mechanické vlastnosti možno upravovať.
Betón sa považuje za najpoužívanejší stavebný materiál a jeho používanie môžeme datovať do čias Rímskej ríše. Inžinieri z University of Pittsburgh v rámci novej štúdie priniesli nový dizajn betónu.
Ich nová štúdia sa zakladá na metamateriáli, ktorý by mohol nájsť uplatnenie vo sfére civilnej infraštruktúry. Nový betón sa vyznačuje ľahkosťou, mechanickou nastaviteľnosťou a schopnosťou získavať energiu.
„Moderná spoločnosť používala betón v stavebnom priemysle už stovky rokov. Vytvorila ho ešte Rímska ríša a používame ho dodnes. Betón sa používa do veľkej miery v rôznych projektoch a preto potrebujeme neustále vytvárať novú generáciu betónu. Ten by mal byť ekonomicky výhodnejší, udržateľnejší z environmentálneho hľadiska, no zároveň by mal poskytovať lepšie vlastnosti. Veríme, že takýto betón dokážeme vytvoriť aj na základe metamateriálov,“ hovorí Amir Alavi, jeden z autorov štúdie.
V rámci štúdie Alavi a jeho vedecký tím vytvorili „uvedomelý metamateriál“. Ten sa vyznačuje schopnosťou monitorovať tlak a stres pôsobiaci na určitú štruktúru. Uvedomelé materiály v tomto prípade generujú svoju vlastnú energiu a môžu sa uplatniť v rôznych sférach. Uvedomelé metamateriály by však mohli hrať úlohu aj pri výrobe smart implantátov.
Nová éra betónu
Projekt predstavuje prvý kompozitný betón z metamateriálu, ktorý dokáže zbierať energiu. V budúcnosti by mohli vďaka tomuto materiálu vedci navrhnúť štruktúry na letiskách, ktoré by pomohli zastaviť poškodené lietadlá.
„V našej práci sme vyrobili prvý materiál, ktorý sa vyznačuje jedinečnými vlastnosťami. Veríme, že v budúcnosti nájdeme aj ďalšie uplatnenia pre tento materiál,“ tvrdí Alavi.
Ako uvádzajú autori, tento špeciálny druh betónu dokáže generovať elektrinu. Negeneruje jej dostatok na to, aby ju mohol posielať do domácností, no vyprodukuje jej dosť na poháňanie senzorov pri ceste. Zároveň môžu pomocou elektriny monitorovať poškodenie betónu. V budúcnosti by mohol betón v sebe ukrývať čipy, ktoré by pomohli autonómnym vozidlám lepšie sa navigovať po cestách. To by mohlo fungovať, ak by tradičná GPS technológia nemala dostatočný signál.
Neprehliadnite
Betón vedci vyrobili zo spevneného polymérového materiálu. Experimenty naznačujú, že sa materiál môže stlačiť až o 15% a dokáže vyprodukovať 330 mikrowattov energie. Zatiaľ ide o koncept, ktorý síce ukázal prísľub, no od praktického uplatnenia má ešte kus cesty. Uvedomujú si to aj vedci a vo svojej štúdii aj naďalej pokračujú. Ako sme už spomínali, ďalším krokom je nájsť možné uplatnenia pre tento nový druh betónu.
Zároveň vedci nový materiál optimalizujú a snažia sa znížiť čo najviac cenu a vyšperkovať jeho vlastnosti. V rámci výskumu sa tím spojil s Oddelením dopravy amerického štátu Pennsylvania. Pre tento úrad budú metamateriál vyrábať a nakoniec nájde uplatnenie aj na cestách.
Komentáre